10 iunie 2015

Bioenergie

Adică îmbătrânim pentru că nu producem energie atât de eficient. Toată lumea a observat diferența în producția de energie la un copil, un adolescent, un copil de 30 de ani și unul de 60 de ani. Copilul este un reactor nuclear, este foarte greu să fii calm și măsurat, modul natural de joc implică alergarea și deplasarea la viteza maximă. Adolescența târzie de până la 30 de ani este producția maximă de energie - astfel proiectată de Natură, deoarece aceasta este perioada cu cea mai mare fertilitate. De obicei, Natura se ocupă de toate până la nașterea generației următoare - acesta este vârful sănătății biochimice - după sfârșitul ciclului reproductiv - evoluția nu are stimul și abilitatea de a selecta.

doza

Prin urmare, în mai multe sporturi fizice, cum ar fi competiții de arte marțiale, alergare, culturism, fotbal, tenis și altele asemenea - fereastra pentru cea mai plină de farmec carieră este de obicei până la vârsta lui Hristos. Apoi progresiv, an de an o persoană devine mai sedentară, mai ușor obosită, mai rigidă, mai greu de recuperat. Principalii hormoni precum testosteron, estrogen, cortizol, tiroida, coQ10 (coQ10) si altii. sunt direct legate de producția de energie . și din păcate acestea scad progresiv deceniu cu deceniu.

În acest subiect voi explora principalele modalități de producere a energiei.

Mini bateria universală pentru energie intracelulară este molecula ATP (Adenazine Tri Фfosfat). Este universal deoarece este principala unitate de energie activă la toate celule vii - fie că sunt bacterii și animale, plante sau ciuperci unicelulare sau multicelulare.

Moleculele ATP, ADP și AMP - moneda biologică universală.
Imaginea se bazează pe aceasta de NEUROtiker. Licența este publică prin Wikimedia Commons
Este activ deoarece participă personal la întregul spectru de transformări biochimice efectuate în organismele vii. În timp ce există depozite pasive de energie, cum ar fi glicogen (lanț lung de molecule de glucoză) sau trigliceride (Al treilea lanț de molecule de grăsime). Depozitele pasive pot fi convertite în ATP atunci când este necesar. Când ATP eliberează energia stocată în el - devine ADP, apoi AMP. Stocarea pasivă este utilizată pentru a reîncărca bateriile la ATP.

Există aproximativ un miliard de molecule ATP în fiecare dintre cele 100 trilioane de celule umane. Fiecare dintre aceste miliarde de ATP este diluat și încărcat de trei ori pe minut.

Glucoza și grăsimile

În timp ce ATP este unitatea intracelulară universală de energie, energia este transferată între celule și organisme sub formă de glucoză sau gras. Producătorii de energie primară sunt organisme fotosintetice - care transformă fotonii razelor solare în energie chimică între atomii de carbon din glucoză și grăsimi.

Glucoza pare să fi evoluat mai devreme. Pentru că aproape toate organismele de pe Pământ, într-o formă sau alta, funcționează pe glucoză și ar prefera glucoza dacă ar putea alege. Multe plante stochează energie sub formă de jelit - un lanț lung de molecule de glucoză. Cartofii, orezul, grâul și toate cerealele și leguminoasele stochează energie în principal sub această formă.

Grăsimile par să fi apărut mai târziu ca purtător și stoc de energie. Avantajul este că pot stoca de două ori mai multă energie decât glucoza. De asemenea, sunt mai rezistente și mai stabile. De aceea, animalele obeze o fac sub formă de grăsime și nu sub formă de glucoză - deoarece grăsimea poate fi depozitată ușor și în siguranță. De exemplu, un bărbat de 70 kg poate stoca doar până la 300 de grame de glucoză (în principal în mușchi și ficat), în timp ce nu există aproape nicio limită în ceea ce privește cantitatea de grăsime pe care o poate stoca din 10-15 kg normale de grăsime ... până în cazuri extreme - sute. Același lucru este valabil și pentru animalele care au avantajul evolutiv de a acumula grăsime - urși, foci, hipopotami, porci etc.

Deși cantitatea de glucoză stocată este mult mai mică - se descompune mult mai repede. Mișcările musculare scurte și de intensitate mare se bazează în principal pe glucoză. Sarcinile musculare și mentale prelungite moderate sunt alimentate în principal de grăsime. Datorită grăsimilor, o persoană poate suporta o lună fără hrană, atâta timp cât există suficientă apă și fără stres. Dacă trebuie să fugiți de un taur furios - creșterea adrenalinei stimulează utilizarea glucozei și, într-un timp scurt, în câteva secunde, cantități mari de glucoză pot fi convertite în ATP pentru a alimenta sprintul pentru a evita pericolul care pune viața în pericol. În acest caz, energia stocată în grăsime nu poate fi utilizată - deși eliberarea sa este mult mai lentă.

Din păcate, observațiile mele sunt că în Bulgaria oamenii folosesc în principal carbohidrați și glucoză pentru nevoile lor de energie și, în majoritatea cazurilor, grăsimile ca hrană și ca sursă de energie sunt văzute ca nesănătoase.

Etapele energetice în dezvoltarea vieții

Foarte interesant este faptul că moleculele de ATP sunt caracteristice tuturor tipurilor de celule vii. De ce a fost aleasă exact această moleculă ca monedă energetică . Este pentru că este cea mai eficientă în comparație cu alte molecule similare . Nu lasă această moleculă nicio urmă a originii vieții . În general, este acceptat în cercurile științifice că atunci când S-a format Pământul - în oceanul primar existau condiții adecvate pentru combinația de carbon, azot, oxigen, hidrogen etc. în combinații aleatorii. Adică temperatura apei, energia fulgerului, vulcanii și altele au stimulat formarea unor combinații arbitrare posibile de compuși organici. Și se pare ... de la numeroasele reacții haotice, cu o serie de procese de nedescris și neînțeles de știința modernă - o celulă mitică primară a făcut pasul de la casa materiei neînsuflețite la o unitate de viață organizată, ordonată, care reproduce. Și această celulă a ales ATP pentru a-și alimenta mașinile interne ... și de acolo toți copiii săi - adică. toate bacteriile, animalele și plantele vii și acum vii folosesc ATP pentru nevoile lor de energie.

O altă teorie este că viața pe Pământ a fost trimisă de o civilizație extraterestră care a fost amenințată de un eveniment catastrofal, cum ar fi o coliziune cu un corp stelar sau o explozie de supernovă. Și într-o ultimă încercare de a salva vieți - au trimis microsateliți cu bacterii în toate direcțiile posibile. Un astfel de microsatelit a aterizat pe Pământ și l-a colonizat. O altă teorie similară este că viața a fost transportată spontan de meteoriți . Dar chiar dacă aceste teorii sunt adevărate - în acest alt loc trebuie să fi apărut și viața . și aparent acolo a folosit ATP pentru nevoile sale de energie.

Da, ATP este bateria intracelulară universală, în timp ce glucoza și grăsimile sunt principala modalitate de stocare și transfer a energiei între celule și organisme. Conform ideii actuale a etapelor dezvoltării vieții - originea ATP din glucoză și grăsimi au fost actualizate secvențial - fără oxigen, fotosinteză și în final oxigen.

Producția de energie fără oxigen

Când a apărut viața - atmosfera pământului nu conținea oxigen. Celulele unicelulare și-au încărcat bateriile ATP fără energie fără oxigen. Acest mod de încărcare a energiei este cel mai rapid, dar și cel mai ineficient. Acesta este primul și cel mai lung proces de producție de energie existent. Animalele multicelulare au nevoie de forme de nutriție mai complexe și mai energizante. Dar și astăzi, există încă organisme unicelulare care își produc energia exclusiv fără oxigen. Majoritatea bacteriilor și ciupercilor din sistemul digestiv uman sunt tocmai asta. Aproape toate organismele unicelulare din jurul gheizerelor oceanice profunde se hrănesc cu compuși de hidrogen sulfurat fără oxigen și căldură din interiorul pământului.

Dar chiar și în cea mai complexă formă de viață - omul, în cazul unei crize cu aport de oxigen - în sufocare sau în activitate fizică intensă - celulele pot într-un timp scurt (în câteva secunde pentru creier, până la câteva minute pentru mușchi) pentru a utiliza încărcarea fără oxigen a ATP în modul de urgență.

Fotosinteză

  • construiți biomasa primară care se răspândește prin lanțul trofic de la erbivore și rozătoare la prădători și în cele din urmă înapoi la bacterii.
  • produce oxigen - care este atât de necesar pentru defalcarea cu energie ridicată a alimentelor

Degradarea oxigenului glucozei

Defalcarea de oxigen a grăsimilor

Când grăsimea este descompusă, cea mai mare energie este eliberată. Grăsimile, spre deosebire de glucoză, pot fi descompuse numai în prezența oxigenului. Un număr record de 60-90 de molecule ATP pot fi încărcate pentru a descompune o moleculă de grăsime de dimensiuni medii. Natura a ales ca grăsimea să fie principala sursă de energie în activitățile zilnice - atunci când activitatea mentală sau fizică este moderată. Abia atunci când începeți să faceți exerciții, degradarea oxigenului glucozei devine mai implicată. Chiar și cu sarcini extrem de intense - cum ar fi un sprint cu forță maximă - trecem la cel mai vechi și mai rapid mod de a produce energie - combustie fără oxigen.

Pentru depozitarea grăsimilor, animalele au celule adipoase speciale care pot reține în mod eficient grăsimea pentru perioade lungi de timp. Celulele adipoase, deși sunt ca un depozit de dinamită - nu au nevoie de aproape nicio energie pentru întreținerea lor. Biochimiștii și medicii vă vor spune că atunci când se iau alimente cu glucide (glucoză), insulina este crescută. Insulina ridicată oprește utilizarea grăsimilor pentru energie. Ar fi o prostie ca o persoană să încerce să slăbească pentru a-și limita dieta, însă puținele calorii pe care le consumă provin din carbohidrați - pentru că pentru perioadele pentru care sunt absorbite încetează procesul de topire a grăsimilor.

Pentru o topire eficientă a grăsimilor - insulina scăzută este doar unul dintre mulți factori. Pentru menținerea procesului sunt necesare niveluri normale de hormoni tiroidieni, cortizol, testosteron și estrogen și altele. De asemenea, suficient somn, lipsa stresului și antrenamentul adecvat sunt alți factori importanți. Tulburările din oricare dintre ele împiedică arderea eficientă a grăsimilor. În acest caz, paradoxul este că o persoană își limitează consumul de alimente, dar nu poate folosi cantitățile uriașe de energie grasă. Corpul începe să-și descompună mușchii - să-i transforme în glucoză pentru a satisface nevoia țipătoare de calorii.

In concluzie

Nu este o coincidență faptul că atât creștinii, cât și musulmanii au tradiții religioase asociate cu postul regulat de mai multe ori pe an. Eu personal am reușit doar 2 zile fără mâncare. De obicei sunt activ fizic și nu am avut niciodată o problemă cu greutatea. Dar cred că, după vârsta de 40 de ani - postul este un instrument important în curățare și întinerire - așa că sunt mereu deschis în această direcție în prelegeri sau articole interesante. Dacă aș putea alege, aș prefera să am niveluri normale de energie până în ultima zi, pentru activități decente ale mușchilor și creierului, pentru a fi de ajutor și sprijin pentru cei dragi. De aceea, cred că trebuie întotdeauna să înțelegem mașinile, căile biochimice și hormonii care stimulează producția de energie și să ne străduim în mod intenționat să le menținem timp de decenii.